专题一 空气 氧气（C卷）
1．下列关于氧气的说法正确的是
A．将红热的铁丝放入氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．绿色植物的光合作用是使自然界中的氧原子总数增加
C．绿色植物的光合作用和燃料燃烧过程中都发生了有氧气参与的化学变化
D．森林里空气的含氧量低于沙漠中的空气
2．下列说法正确的有
①植物呼吸、食物腐烂、铁生锈都包含有物质的缓慢氧化
②多种物质参加的反应都是化合反应
③测定 空气中氧气含量的实验中燃烧匙中红磷越多水位上升越高
④工业上利用分离液态空气法制得的氧气仍然是混合物
⑤加热氯酸钾和高锰酸钾混合物，试管中剩余固体最多有5种
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
3．下列生活事例用化学知识解释不合理的是
A．用镁来制造信导弹和焰火，因为镁燃烧发出耀眼的白光
B．用红磷制作田径比赛中发令枪的信号弹，是因为红磷燃烧会产生大量白雾
C．鞭炮常含有硫粉，所以鞭炮燃爆时能闻到有刺激性气味的气体
D．某同学去西藏发生严重高原反应，医生让他吸氧后症状缓解，原因是氧气可以供呼吸
4．氧气可以与木炭、硫、铁丝等物质发生反应。下列关于这几个反应的说法错误的是
A．从反应条件看：都是点燃
B．从反应现象看：都有“剧烈燃烧，放出大量热”
C．从物质状态看：反应物是固体和气体，生成物都是气体
D．从物质种类看：反应物都是2种，生成物都只有1种
5．华英化学兴趣小组的同学若用如图实验装置收集含氧气体积分数为60%的混合气体，则分别通入空气与氧气的体积约分别为(空气中氧气的体积分数按20%计)
A．50.0mL，50.0mL B．62.5mL，37.5mL
C．67.5mL，32.5mL D．60.0mL，40.0mL
6．下列图像能正确表示对应变化关系的是
A．分解过氧化氢溶液制氧气
B．加热高锰酸钾制氧气
C．加热高锰酸钾制氧气
D．加热氯酸钾制氧气
7．如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量二氧化锰）分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息，分析正确的是
A．同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾
B．用相同质量的反应物制取较多量的氧气时，宜选用氯酸钾为原料
C．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
D．反应时间较长的是高锰酸钾
8．重庆市某课题组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将5g白磷放试管中并将试管放入60℃热水中，5秒后，推注H2O2，实验装置及数据曲线如图。下列说法正确的是
A．15秒时，白磷刚好停止燃烧
B．实验过程中，气球会逐渐变瘪
C．白磷的着火点是845.7℃
D．曲线峰值由845.7℃变为1013.5℃，说明氧气具有助燃作用
9．过氧化氢是初中化学常见药品之一，外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。当遇重金属、金属氧化物、碱等杂质时，则发生剧烈分解，并放出大量的热，与可燃物接触可产生氧化自燃。某同学利用如图装置测量一定质量的过氧化氢溶液完全反应所能产生的气体的体积（图中部分仪器略去）并进行后续分析。
（实验步骤）：Ⅰ、连接仪器，检查装置气密性；
Ⅱ、取适量的二氧化锰粉末放入锥形瓶中，取一定质量的过氧化氢溶液，倒入分液漏斗中；
Ⅲ、在量筒中加满水，如图所示安装好实验装置；
Ⅳ、打开分液漏斗活塞，缓缓滴入过氧化氢溶液，完毕后关闭活塞；
Ⅴ、待量筒中水面不再变化时，装置冷却后记录其中水面刻度，根据数据进行有关计算；
Ⅵ、回收锥形瓶中的二氧化锰，洗净仪器放回原处。
关于以上实验有以下的分析：①装置A中分液漏斗能控制反应的发生和停止；②实验过程中需等有连续均匀气泡冒出后，再将导管伸入量筒中收集气体；③测量氧气体积时，如仰视读数，则测量结果大于实际值；④二氧化锰在反应前后质量和化学性质没有发生改变；⑤量筒中导管伸入过长，能起防倒吸作用；⑥把二氧化锰换成硫酸铜溶液，也能加快过氧化氢溶液分解。以上说法中正确的个数是（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
10．化学小组同学设计实验，用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量，比较其实验结果。下列说法正确的是
A．红磷燃烧的化学方程式为
B．红磷和蜡烛都可以用来验证空气中氧气的体积分数
C．若K1、K2、K3关闭，将红磷、蜡烛点燃，同时伸入到两个集气瓶中。待反应完毕，装置冷却到室温后，打开K1、K3，一段时间后，再关闭K1打开K2，这样可以比较两者的实验效果
D．若将K1、K2打开，再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中，待反应完毕，装置冷却到室温后，打开止水夹K3，观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中，但是水量不同
11．某实验小组为探究氧气的性质，利用传感器绘制氧气浓度与时间的曲线图。曲线在AB段时，隔板未提起；曲线在BC段时，隔板稍微向上提起。通过该实验不能得获取的信息是
A．空气中氧气的浓度大约为20%
B．AB段氧气浓度增大，说明氧气在空气中能够较快地大量下沉
C．C点之后，氧气浓度减小，左侧区域中带火星的香剧烈燃烧
D．实验结束时，氧气被完全消耗
12．某同学归纳了以下知识：①用试管夹夹试管时应从试管底部往上套，夹在试管中上部 ②在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂 ③空气质量报告中所列空气质量级别越大，空气质量状况越好 ④物质跟氧气发生的反应一定属于氧化反应 ⑤稀有气体可做保护气，则可做保护气的一定是稀有气体 ⑥空气中含有的二氧化碳比呼出气体中的二氧化碳多 ⑦呼出气体中含量最多的是氮气；其中不正确个数有
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
13．A﹣H 是初中化学已经学过的一些物质，其中 A 是暗紫色固体，B 是人体生命活动离不开的气体，C 是黑色的固体粉末，E是淡黄色固体。它们之间有如图所示的转化关系。回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：B_____；G_____。
（2）C物质在反应③中起_____作用；反应前后C物质的质量与_____不会发生改变。
（3）写出下列反应的化学方程式，并注明基本反应类型：
②_____，该反应属于_____反应；
③_____。该反应属于_____反应；
14．为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
（实验步骤）
①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④用刻度尺测量出段和段的长度，并计算出与的比值，将数据记录在表格中；
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
实验次数
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
（得岀结论）
根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为_______。（用百分数表示）
（思考讨论）
①实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是__________。
②实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果________（填“偏大”或“偏小”或“没影响”），其原因是__________。
15．实验室可以用双氧水分解制取氧气。
（1）某同学探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下：
双氧水的质量 双氧水的浓度 MnO2的质量 相同时间内产生O2的体积
I 50.0g 1% 0.1g 9mL
II 50.0g 2% 0.1g 16mL
III 50.0g 4% 0.1g 31mL
本实验中，测量O2体积的装置是_______(填编号)。
实验结论：在相同条件下，_______，双氧水分解得越快。
（2）已知二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂，兴趣小组的同学想探究过氧化氢分解有没有其他催化剂。
（提出问题）氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？
（实验探究）
实验步骤 实验现象
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管加入1g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象 A试管中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管中无明显现象
II.待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象 试管中均产生气泡，带火星的木条均复燃
III.将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量为ag
IV.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管加入1g氧化铁粉末，向D试管中加入bg二氧化锰粉末，观察现象
（实验结论）
①A试管中产生的气体是_______。
②实验Ⅱ证明氧化铁的_______在反应前后没有发生变化。实验Ⅲ中如果a=_______g，则证明氧化铁的_______在反应前后没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。
③写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字(或符号)表达式：_______。
（实验评价）实验设计Ⅳ的目的是_______，其中b=_______g。
若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是_______。
（实验拓展）查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是_______。
A．二氧化锰只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．一个化学反应只有一种催化剂
D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
参考答案
1．答案：A
解析：A、将红热的铁丝放入氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，正确；
B、反应前后原子种类数目不变，绿色植物的光合作用不能使自然界中的氧原子总数增加，错误；
C、燃料燃烧过程中不一定都有氧气参与，例如氢气在氯气中燃烧，错误；
D、森林里空气的含氧量高于沙漠中的空气，错误。
故选A。
2．答案：B
解析：①植物呼吸、食物腐烂、铁生锈都是物质和氧气缓慢氧化的过程，属于缓慢氧化，①正确；
②化合反应是两种或两种以上物质生成一种物质，②不正确；
③测定空气中氧气含量的实验中，燃烧匙中红磷消耗完瓶内的氧气即可，当氧气消耗尽，红磷再多也不会继续反应，因此水面不会继续上升，③不正确；
④工业上利用分离液态空气法制得的氧气中会混有稀有气体，因此仍然是混合物，④正确
⑤氯酸钾和二氧化锰分解生成氯化钾和氧气，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，还有可能氯酸钾和高锰酸钾有剩余，因此固体可能是氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾、锰酸钾、氯化钾五种物质，⑤正确；
故选B。
3．答案：B
解析：A、用镁来制造信导弹和焰火，因为镁燃烧发出耀眼的白光，故正确；
B、磷燃烧产生大量的白烟，故错误；
C、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有刺激性气味，故正确；
D、某同学去西藏发生严重高原反应，医生让他吸氧后症状缓解，原因是氧气可以供呼吸，故正确。
故选：B。
4．答案：C
解析：A、木炭、硫、铁丝等物质在氧气中燃烧，从反应条件看：都是点燃，故选项说法正确。
B、木炭、硫、铁丝等物质在氧气中燃烧，都有“剧烈燃烧，放出大量热”的现象，故选项说法正确。
C、反应物是固体和气体，生成物分别是二氧化碳、二氧化硫、四氧化三铁，四氧化三铁是固体，故选项说法错误。
D、木炭、硫、铁丝等物质在氧气中燃烧，生成物分别是二氧化碳、二氧化硫、四氧化三铁，反应物都是2种，生成物都只有1种，故选项说法正确。
故选：C。
5．答案：A
解析：A、通入空气与氧气的体积约分别为50.0mL，50.0mL，得到氧气体积分数为 ，正确；
B、同理，得到氧气体积分数为 ，错误；
C、同理，得到氧气体积分数为 ，错误；
D、同理，得到氧气体积分数为 ，错误；
故选A。
6．答案：C
解析：A、过氧化氢分解生成水和氧气，随着过氧化氢不断分解，氧气质量不断增大，该选项对应关系不正确；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，固体质量减小，锰元素质量分数增大，该选项对应关系不正确；
C、反应前固体物质是高锰酸钾，反应时，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，完全反应前固体物质是高锰酸钾、二氧化锰和锰酸钾，完全反应后固体物质是锰酸钾和二氧化锰，该选项对应关系正确；
D、氯酸钾分解生成氯化钾和氧气。氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，氯化钾和氧气质量比是149：96，该选项对应关系不正确。
故选：C。
7．答案：B
解析：A 、根据图像可知：同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾。错误。
B、根据图像可知：用相同质量的反应物制取较多量的氧气时，氯酸钾产生的氧气多。正确。
C、加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气速率加快。产生氧气质量不变。错误。
D、根据图像知道：加热时间较长的是氯酸钾。错误。
故选B。
8．答案：D
解析：A、15s时，容器已经恢复到原来温度，此时早已经反应完全，白磷应该在5-10s之间停止燃烧，说法错误，不符合题意；
B、实验过程中，气球先胀大，后来逐渐变瘪，因为白磷燃烧会放出热量，使试管中压强增大，气球体积胀大，反应后随着温度降低，压强逐渐减小，气球又变瘪，说法错误，不符合题意；
C、通过曲线可知，白磷在60℃热水中已经燃烧，因此白磷的着火点低于60℃，说法错误，不符合题意；
D、试管中的白磷放到60℃的热水中，白磷燃烧，通入氧气后，燃烧更旺，温度由845.7℃变为1013.5℃，说明氧气具有助燃性，说法正确，符合题意；
故选：D。
9．答案：B
解析：①分液漏斗带有活塞开关，可以控制加入液体的量，从而控制反应速率，无法控制反应的发生和停止，①错误；
②实验需要测量气体体积，只要反应开始就需要进行气体收集，②错误；
③量筒刻度是从下往上增大，倒置后刻度则刻度是从上往下增大，此时仰视读数，数值偏大，测定的氧气体积比实际值偏大，③正确；
④二氧化锰作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变，④正确；
⑤排水法收集气体时，不能将导管伸入过长，⑤错误；
⑥硫酸铜属于重金属盐，根据题目信息，也会促进过氧化氢的分解，因此可以替代二氧化锰作为催化剂使用，⑥正确；
故选：B。
10．答案：C
解析：A、方程式少了燃烧条件，故A不正确；
B、蜡烛燃烧产生二氧化碳气体，不适合用来验证氧气的体积分数，故B错误；
C、红磷燃烧生成五氧化二磷固体，气体体积减少有水进入。蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，气体体积不变无水进入。若先关闭各阀门试验后打开打开K1、K3，可看到有水流入装有红磷的集气瓶，一段时间后，再关闭K1打开K2，可看到水不进入装有蜡烛的集气瓶，这样可以比较两者的实验效果。故C正确。
D、若将K1、K2打开，再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中，待反应完毕，装置冷却到室温后，打开止水夹K3，观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量应该相同，故D错误。
故选C。
11．答案：D
解析：A、在0s时氧气的浓度大约为20%，即空气中氧气的浓度大约为20%，说法正确，不符合题意；
B、AB段氧气浓度迅速增大，说明氧气在空气中能够较快地大量下沉，说法正确，不符合题意；
C、C点之后，氧气浓度减小，但浓度仍然很大，左侧区域中带火星的香剧烈燃烧，说法正确，不符合题意；
D、实验结束时，氧气浓度又恢复到最初的大约20%，而不是变为0，说法不正确，符合题意。
故选D。
12．答案：B
解析：①用试管夹夹试管时应从试管底部往上套，夹在试管中上部，正确；
②在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂，正确。
③空气质量报告中所列空气质量级别越大，空气质量状况越差，错误。
④氧化反应是物质与氧发生的反应，物质跟氧气发生的反应一定属于氧化反应。正确。
⑤稀有气体可做保护气，氮气也用常用作保护气。错误。
⑥空气中含有的二氧化碳比呼出气体中的二氧化碳少，因为呼吸作用生成二氧化碳。错误。
⑦空气中各成分体积分数氮气占78%，呼吸作用不消耗氮气，所以呼出气体中含量最多的是氮气，正确。
不正确的有 ③⑤⑥，共3个，故选B。
13．答案：O2 KClO3 催化 化学性质 S+O2SO2 化合 2KClO32KCl+3O2↑ 分解
解析：根据A﹣H是学过的一些物质，B是人体生命活动离不开的气体，所以B是氧气，A是暗紫色固体，A加热会生成氧气，所以A是高锰酸钾，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，C和G加热也会生成氧气，所以C是二氧化锰，D是锰酸钾，G是氯酸钾，H是氯化钾；若反应②的实验现象为：发出蓝紫色的火焰，生成刺激性气味的气体F，所以E是硫，F是二氧化硫，然后将推出的物质进行验证即可。
（1）根据A﹣H是学过的一些物质，B是人体生命活动离不开的气体，所以B是氧气，A是暗紫色固体，A加热会生成氧气，所以A是高锰酸钾，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，C和G加热也会生成氧气，所以C是二氧化锰，D是锰酸钾，G是氯酸钾，H是氯化钾；若反应②的实验现象为：发出蓝紫色的火焰，生成刺激性气味的气体F，所以E是硫，F是二氧化硫，经过验证，推导正确，所以B是氧气或O2，G是氯酸钾或KClO3；
（2）根据分析，C是二氧化锰，故C在反应③中的作用是催化作用。反应前后可以后面的质量和化学性质不变；
（3）②硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，化学方程式为：S+O2SO2
，符合“多变一”的特点，属于化合反应；
③是氯酸钾在二氧化锰催化下生成氯化钾和氧气，化学方程式：2KClO32KCl+3O2↑
，符合“一变多”的特点，属于分解反应；
14．答案：20.94% 增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 偏大 不够紧密其中有一定量空气导致最终氧气测量值偏大（合理即可）
解析：得岀结论：AO为空气的体积，AB为消耗的氧气的体积，所以空气中氧气含量为AB/AO。从表中数据可知空气中氧气含量为(0.2092+0.2093+0.2097)÷3=20.94%。
思考讨论：
①将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收。
②脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小（O点偏上，AO变短），AB不变，结果偏大。
15．答案：C 双氧水的浓度 氧气
化学性质 1 质量
比较氧化铁与二氧化锰对过氧化氢分解的催化效率 1 二氧化锰对过氧化氢的分解催化效率更高 B
解析：（1）测量氧气的体积采用的是排水法，将排出的水用量筒收集起来，排出水的体积就是氧气的体积，而气体要从短管进长管出才能排出试剂瓶中的水，A和B都不可以将瓶内的水排出来，故应该选择C装置作为实验装置；
由表格数据分析可知，在相同条件下，双氧水的浓度越大，双氧水分解得越快；
（2）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，所以由实验现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，可知A中产生的气体是氧气；
实验II证明氧化铁的化学性质在反应前后没有发生变化；
实验I中A试管加入氧化铁粉末的质量为1g，故实验Ⅲ中如果a=1g，则证明氧化铁的质量在反应前后没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。
氧化铁催化过氧化氢分解的文字(或符号)表达式为：；
二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，所以设计实验IV的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；
反应前后氧化铁和二氧化锰的质量均不变，故b=1g；
若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；
A、MnO2不只作过氧化氢溶液分解的催化剂，还能作其它反应的催化剂，例如氯酸钾受热分解制取氧气，也可以用二氧化锰作催化剂，故A错误；
B、C、由实验可知同一个化学反应可以有多种催化剂，故B正确、C错误；
D、用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物，例如二氧化锰也是高锰酸钾受热分解制取氧气的生成物，故D错误；
故选B。
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